(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び該上面と略直交する側面を有する支持板と、
前記上面に載置された第１回路基板と、
前記側面に載置された第２回路基板と、
前記第１回路基板の上面に設けられた、複数の発光素子を有する発光素子アレイチップ及び複数の第１回路導体と、
前記第２回路基板の上面に設けられた、前記発光素子の発光を制御するドライバーＩＣ及び複数の第２回路導体と
を有する光プリンタヘッドであって、
前記第１回路導体の一端が前記第１回路基板の前記第２回路基板側端面に導出され、この導出部及び前記第２回路基板の前記第２回路導体が金属細線にてボンディングされている光プリンタヘッド。
【請求項２】
前記第１回路基板の第２回路基板側端面に切り欠きを設け、前記金属細線がボンディングされる前記第１回路導体の導出部を前記切り欠きの内面に配置させたことを特徴とする請求項１に記載の光プリンタヘッド。
【請求項３】
前記第１回路基板の前記第２回路基板側端面における前記第１回路導体の導出部が、前記第２回路基板の上面に対して±０．５ｍｍ以内に位置設定されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光プリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プリンタの露光手段として用いられる光プリンタヘッドに関するものである。
【従来の技術】
従来より、電子写真プリンタ等の露光手段として光プリンタヘッドが用いられている。
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、例えば図５に示す如く、支持板２５上に載置される回路基板１１の上面に、多数の発光素子１３を有する発光素子アレイチップ１２と、その発光を制御するドライバーＩＣ１４とを回路基板１１の上面に併設し、これをＳＵＳ等から成る支持板１５の上面に載置・固定した構造のものが知られており、前記発光素子アレイチップ１２の上面に設けられている多数の発光素子１３をドライバーＩＣ１４の駆動に伴って個々に選択的に発光させるとともに、該発光した光をロッドレンズアレイ等の光学系を介して外部の感光体ドラムＰに照射・結像させ、感光体ドラムＰに所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
そして、感光体ドラムＰに形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の印画が形成されることとなる。
尚、上述した光プリンタヘッドの回路基板１１上には、複数の回路導体１６が所定パターンをなすように被着・形成されており、これらの回路導体１６を発光素子アレイチップ１２やドライバーＩＣ１４の端子に金属細線１７等を用いてボンディングさせておくことにより、電源電力や信号等が発光素子アレイチップ１２やドライバーＩＣ１４に供給されるようになっている。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光プリンタヘッドが組み込まれる電子写真プリンタの内部には、光プリンタヘッドの他に、クリーニング装置、除電装置、帯電器、転写装置等の多くのデバイスが感光体ドラムＰの外周に沿って配置されるようになっており、かかる電子写真プリンタの全体構造を小型化するには感光体ドラムＰの周囲に配されている個々のデバイスを小型化しなければならず、上述した光プリンタヘッドにおいては副走査方向（図４の左右方向）の小型化が必要であった。
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、回路基板１１の上面に発光素子アレイチップ１２やドライバーＩＣ１４等を配置させるための広いスペースを確保しなければならないことから、回路基板１１のサイズを副走査方向に短縮するにも限界があり、このことが光プリンタヘッドの小型化を困難にしていた。
そこで上記欠点を解消するために、発光素子アレイチップとドライバーＩＣとをそれぞれ別個に搭載する２つの回路基板を準備し、発光素子アレイチップが搭載された回路基板を支持板の上面に、またドライバーＩＣが搭載された回路基板を支持板の側面に取り付け、両者をフレキシブル配線板を用いて電気的に接続することにより副走査方向に小型化した光プリンタヘッドが検討されている。
しかしながら、このような光プリンタヘッドを製作するには、２つの回路基板を接続するのにフレキシブル配線板が必要となり、この場合、部品点数や製造コストが増大する上に、光プリンタヘッドの組立作業が煩雑になり、光プリンタヘッドの生産性が著しく低下する欠点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、構造が簡単で、且つ生産性に優れた小型の光プリンタヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、上面及び該上面と略直交する側面を有する支持板と、前記上面に載置された第１回路基板と、前記側面に載置された第２回路基板と、前記第１回路基板の上面に設けられた、複数の発光素子を有する発光素子アレイチップ及び複数の第１回路導体と、前記第２回路基板の上面に設けられた、前記発光素子の発光を制御するドライバーＩＣ及び複数の第２回路導体とを有する光プリンタヘッドであって、前記第１回路導体の一端が前記第１回路基板の前記第２回路基板側端面に導出され、この導出部及び前記第２回路基板の前記第２回路導体が金属細線にてボンディングされていることを特徴とするものである。
更にまた本発明の光プリンタヘッドは、好ましくは、前記第１回路基板の第２回路基板側端面に切り欠きを設け、前記金属細線がボンディングされる前記第１回路導体の導出部を前記切り欠きの内面に配置させたことを特徴とするものである。
また更に本発明の光プリンタヘッドは、好ましくは、前記第１回路基板の前記第２回路基板側端面における前記第１回路導体の導出部が、第２回路基板の上面に対して±０．５ｍｍ以内に位置設定したことを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図、図２は図１の光プリンタヘッドを構成する第１回路基板と第２回路基板の接続部を拡大して示す斜視図であり、同図に示す光プリンタヘッドは、大略的に、第１回路基板１と、第２回路基板５と、支持板９とで構成されている。
前記第１回路基板１は、ガラス布基材エポキシ樹脂やガラス，セラミック等の電気絶縁性材料によりベースを形成してあり、その一主面（上面）には所定パターンに被着されている複数の回路導体２と発光素子アレイチップ３とが取着され、これらを支持する支持母材として機能する。
前記第１回路基板１は、ベースがガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、まずガラス糸を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸・硬化させて、これを所定形状に切断することによってベースを形成し、その一主面に金属箔を貼り付けた上、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術により所定パターンに加工することで回路導体２が形成される。
また前記第１回路基板１の一主面に搭載される発光素子アレイチップ３は、その上面に例えば６００ｄｐｉのドット密度で直線状に配列された多数の発光素子４を有しており、これら発光素子４に回路導体２や後述する第２回路基板５の回路導体６等を介して電源電力が印加されると、発光素子４が所定の輝度で発光するようになっている。
このような発光素子４としては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等が好適に使用され、かかる発光ダイオード素子を有する発光素子アレイチップ３は従来周知の半導体製造技術を採用することによって製作され、得られた発光素子アレイチップ３を第１回路基板１の一主面に載置させ、発光素子アレイチップ３の端子と対応する回路導体２とを金属細線８にてボンディングすることにより発光素子アレイチップ３が第１回路基板１上に搭載される。
また一方、前記第２回路基板５は、先に述べた第１回路基板１と同様に、ガラス布基材エポキシ樹脂等の電気絶縁性材料によってベースが形成され、その一主面には複数の回路導体６とドライバーＩＣ７とが取着されている。
前記第２回路基板５上に搭載されるドライバーＩＣ７は、単結晶シリコン等の半導体をベースとし、その一主面にはシフトレジスタや出力トランジスタ等の電子回路が高密度に形成されている。
前記ドライバーＩＣ７は、回路導体６等を介して外部からの信号等が供給されると、これらの信号等に基づいて発光素子４の発光を個々に制御する作用、具体的には、シフトレジスタに格納される画像データ等に基づき上述の出力トランジスタをスイッチング動作させることにより、発光素子４に印加される電力のオン・オフを制御する作用を為す。
尚、前記ドライバーＩＣ７は従来周知の半導体製造技術を採用することによって製作され、得られたドライバーＩＣ７を第２回路基板５の一主面に載置させ、ドライバーＩＣ７の端子と対応する回路導体６とを金属細線８にてボンディングすることによりドライバーＩＣ７が第２回路基板５上に搭載される。
そして、上述した第１回路基板１及び第２回路基板５はアルミニウムやＳＵＳ等の金属から成る支持板９に取着され、この支持板９によって第１回路基板１及び第２回路基板５を支持している。
上述した２つの回路基板１，５は、第１回路基板１が支持板９の上面に、第２回路基板５が支持板９の上面と略直交する支持板９の側面に載置・固定され、ドライバーＩＣ７を取着させた第２回路基板５が発光素子アレイチップ４を取着させた第１回路基板１に対して略直交する方向に配置されている。
これにより、発光素子アレイチップ４を取着させた第１回路基板１のみが副走査方向に配置されることとなり、光プリンタヘッドのサイズを副走査方向に短縮して、光プリンタヘッドが組み込まれる電子写真プリンタの全体構造を小型化することができる。
尚、前記支持板９は従来周知の金属加工法を採用し、アルミニウム等のインゴット（塊）を所定形状と成すことによって製作され、得られた支持板９の上面及び側面に両面テープ等の接着剤を介して第１回路基板及び第２回路基板５をそれぞれ載置させ、各回路基板１，５を支持板９の所定位置に固定することにより回路基板１，５が支持板９に対して取着される。
また上述した第１回路基板１と第２回路基板５との電気的接続は、金属細線８によってなされている。
具体的には、第２回路基板５の上端面（第１回路基板１側の端面）に半円形状の切り欠き５ａを複数設けるとともに、これら切り欠き５ａの内面のうち第１回路基板１の上面と略平行な部分に回路導体６の一端を導出させ、該導出部と第１回路基板１の回路導体２とを金属細線８にてボンディングさせている。
従って、第１回路基板１と第２回路基板５とを接続するのにフレキシブル配線板等は一切不要であり、光プリンタヘッドの構成を簡略化して製造コストの上昇を有効に抑え、光プリンタヘッドの生産性向上に供することができる。
しかも、前記金属細線８は第２回路基板５の回路導体６に対して切り欠き５ａ内でボンディングされていることから、個々の金属細線８の接合部は切り欠き５ａの内壁によって良好に保護されることとなり、光プリンタヘッドの取り扱いの簡便性を高く維持することができる。
またこの場合、第２回路基板５の上端面における回路導体６の導出部を、第１回路基板１の上面に対して±０．５ｍｍ以内の高さ位置に設定しておけば、金属細線８を従来周知のワイヤボンディング法によって第１、第２回路基板１，５の回路導体２，６に対してボンディングする際にファーストボンディング部とセカンドボンディング部との間に出来る段差が小さく抑えられるため、ボンディングの作業性を良好となすことができ、これによっても光プリンタヘッドの生産性が高く維持される。
従って、第２回路基板５の上端面における回路導体６の導出部は、第１回路基板１の上面に対して±０．５ｍｍ以内の高さ位置に設定しておくことが好ましい。
尚、前記切り欠き５ａとその内面に設けられる回路導体６の導出部は、いわゆる端面スルーホールを形成する場合と同様の方法によって形成することができる。即ち、第２回路基板端部の外側に所定幅の“切りしろ”を設けておき、この“切りしろ”と第２回路基板端部との境界線上にドリル等を用いて径０．１ｍｍ〜２．５ｍｍのスルーホールを形成するとともに、該スルーホールの内面のスルーホールの開口部付近に位置する第２回路基板５の上面に従来周知の無電解めっき法等によって回路導体６の導出部となる金属膜を約２０μｍの厚みに被着させ、しかる後、前述の“切りしろ”をカッター等を用いて第２回路基板５より切り離し、スルーホールを半分に分割することによって深さ０．０５ｍｍ〜１．２ｍｍ、幅０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の切り欠き５ａが形成される。
そして上述した第１回路基板１の発光素子アレイチップ３上には、多数の棒状レンズを２列で千鳥状に配列したロッドレンズアレイ１０が配置されており、このロッドレンズアレイ１０を介して発光素子アレイチップ３の発光素子４の光を外部の感光体ドラムＰに照射・結像させる。
かくして上述した光プリンタヘッドは、前記ドライバーＩＣ７の駆動に伴って発光素子アレイチップ３の発光素子４を個々に選択的に発光させるとともに、該発光した光をロッドレンズアレイ１０を介して外部の感光体ドラムＰに照射・結像させ、該感光体ドラムＰに所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
そして、感光体ドラムＰに形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の印画が形成される。
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について図３を用いて説明する。尚、先に述べた第１の実施形態と同様の構成要素には同一の参照符を用い、重複する説明を省略する。
第２実施形態の光プリンタヘッドが第１実施形態のものと相違する点は、第１回路基板１と第２回路基板５の接続構造に関する部分であり、この第２実施形態においては、第１回路基板１の回路導体２’の一端を、第２回路基板５側の端面に設けた切り欠き１ａの内面のうち第２回路基板５の上面と略平行な部分に導出し、この導出部と第２回路基板５の回路導体６’とを金属細線８にてボンディングさせている。
従って、この実施形態においても第１回路基板１と第２回路基板５とを接続するのにフレキシブル配線板等は一切不要であり、光プリンタヘッドの構成を簡略化して製造コストの上昇を有効に抑え、光プリンタヘッドの生産性向上に供することができる。
またこの第２実施形態においても、金属細線８の一端がボンディングされる回路導体２の導出部は、金属細線８の他端がボンディングされる第２回路基板５の上面に対して±０．５ｍｍ以内の位置に設定されており、金属細線８を従来周知のワイヤボンディング法によって第１、第２回路基板１，５の回路導体２’，６’に対してボンディングする際にファーストボンディング部とセカンドボンディング部との間に出来る段差は小さく抑えられる。従って、ボンディングの作業性は良好であり、これによっても光プリンタヘッドの生産性を高く維持することができる。
尚、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
例えば、上述の第１実施形態、第２実施形態においては、全てのドライバーＩＣ７を第２回路基板５に搭載するようにしたが、これに代えて、一部のドライバーＩＣを第１回路基板に搭載させるようにしても構わない。
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、発光素子アレイチップを第１回路基板に、ドライバーＩＣを第２回路フレキシブル配線板に取着させ、両者を直交する方向に配置させることにより、第１回路基板のみが副走査方向に配置されることになるので、光プリンタヘッドのサイズが副走査方向に短縮され、電子写真プリンタを小型に構成することができる。
また本発明の光プリンタヘッドによれば、第１回路基板及び第２回路基板のうち一方の回路基板の端面に回路導体を導出し、該導出部と他方の回路基板の回路導体を金属細線にてボンディングすることにより、第１回路基板と第２回路基板とを接続するのにフレキシブル配線板等は一切不要となり、光プリンタヘッドの構成を簡略化して製造コストの上昇を有効に抑えることができるとともに、光プリンタヘッドの生産性向上に供することもできる。
更に本発明の光プリンタヘッドによれば、第１回路基板または第２回路基板の端面に切り欠きを設け、この切り欠きの内面に金属細線がボンディングされる回路導体の導出部を配置させておくことにより、個々の金属細線の接合部が切り欠きの内壁によって良好に保護されることとなり、光プリンタヘッドの取り扱いの簡便性を高く維持することができる。
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、金属細線の一端がボンディングされる回路導体の導出部を、金属細線の他端がボンディングされる第１回路基板または第２回路基板の上面に対して±０．５ｍｍ以内の高さ位置に設定しておくことにより、金属細線を従来周知のワイヤボンディング法によってボンディングする際にファーストボンディング部とセカンドボンディング部との間に出来る段差が小さく抑えられるため、ボンディングの作業性を良好となすことができ、これによっても光プリンタヘッドの生産性が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る光プリンタヘッドの斜視図である。
【図２】図１の光プリンタヘッドを構成する第1回路基板と第2回路基板の接続部を拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明の第2の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図４】従来の光プリンタへッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・・第1回路基板、２，２’・・・第1回路基板の回路導体、３・・・発光素子アレイチップ、４・・・発光素子、５・・・第2回路基板、６，６’・・・第2回路基板の回路導体、７・・・ドライバーＩＣ、８・・・金属細線、９・・・支持板、１ａ，５ａ・・・切り欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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